Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
thiết kế môn học Mố cầu
ã
ã
-
Số liệu tính toán
Chiều dài toàn cầu L= 24m
Chiều cao mố H=4m
Khổ cầu K= 7+2*1m
Số dầm 5
Tải trọng thiết kế H30, XB80, Ngời 300kG/cm2
Chiều cao dầm h=1,5m
Tiêu chuẩn thiết kế Qui trình 1979 của bộ giao thông vận tải ban hành
Nội dung thiết kế:
Lựa chọn cấu tạo mố
1.Tải trọng tác dụng lên mố tính đến mặt cắt
đáy bệ
(mặt cắt IV-IV).
1.1.Tải trọng bản thân mố. Hệ số vợt tải n = 1.10
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cầu hầm K34
Trang 1
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
Tải trọng bản thân mố
Bảng 1
TT
Hạng mục
Diện
tích
(m2)
(1)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
(2)
A
B
C
D
E
F
G
H
J
(3)
3.500
8.060
5.780
0.320
1.420
15.180
0.100
8.550
5.060
(4)
11.000
10.000
11.000
10.000
10.000
1.800
1.800
1.800
1.800
(5)
113.750
241.800
187.850
9.600
42.600
68.310
0.450
38.475
22.770
-
-
725.605
Cộng tĩnh
tải mố
Chiều
Dài
(m)
Tay đòn
V
(T)
V
(T)
TC
TT
(m)
Mytc
(Tm)
Mytt
(Tm)
(6)
125.125
265.980
206.635
10.560
46.860
75.141
0.495
42.323
25.047
(7)
0.952
0.650
-1.570
-0.402
-0.425
-1.850
-0.500
-2.075
-4.500
(8)
108.290
157.170
-294.925
-3.859
-18.105
-126.374
-0.225
-79.836
-102.465
(9)
119.119
172.887
-324.417
-4.245
-19.916
-139.011
-0.248
-87.819
-112.712
798.166
-
-360.328
-396.361
1.2.Tải trọng do đất đắp trong lòng mố.
Hệ số vợt tải của đất đắp : n = 1,2
Chiều cao đất đắp từ đáy bệ đến đỉnh đờng : H = 4,6 (m)
Tải trọng đất đắp trong lòng mố
Bảng 2
TT
Hạng mục
Diện
tích
(m2)
(1)
1
2
3
4
(2)
F
G
H
K
(3)
15.180
0.100
8.550
0.240
(4)
9.200
9.200
9.200
10.000
(5)
278.705
1.836
156.978
5.616
-
-
443.135
Cộng tĩnh tải
đất đắp
Chiều
Dài
(m)
Tay đòn
VTC
(T)
VTT
(T)
(m)
MyTC
(Tm)
MyTT
(Tm)
(6)
334.446
2.203
188.374
6.739
(7)
-1.850
-0.500
-2.075
2.700
(8)
-515.604
-0.918
-325.729
15.163
(9)
-618.725
-1.102
-390.875
18.196
531.762
-
-827.088
-992.506
1.3.Phản lực gối do tải trọng bản thân kết cấu nhịp gây ra :
- áp lực tiêu chuẩn bản thân dầm tác dụng lên mố :
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cÇu hÇm K34
Trang 2
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
Ptctt1 = 175/2 = 87,5 (T)
- áp lực tiêu chuẩn lan can, lớp phủ tác dụng lên mố :
Ptctt2 = 61,460 (T)
- áp lực tiêu chuẩn tổng cộng do tĩnh tải tác dụng lên mố :
Ptctt = Ptctt1+ Ptctt2 =148.96 (T)
- Mômen tiêu chuẩn do tĩnh tải gây ra đối với trọng tâm đáy bƯ (däc cÇu) :
M y = (cù ly tõ tim gối đến tim bệ)x (áp lực tiêu chuẩn)
tc
= 0,75 x 148.96 = 111.72 (Tm)
- ¸p lùc tÝnh to¸n do kÕt cấu nhịp gây ra :
Hệ số vợt tải dầm bê tông : 1,1 và 0,9
Hệ số vợt tải bê tông nhựa : 1,5 và 0,9
Hệ số vợt tải lan can : 1,1 và 0,9
- Trị số áp lực tính toán:
Ptt = 70x1.1+72.3x1.5+6.6x1.1 = 192.71 (T)
- Mô men tính toán:
Mtt = 192.71x0.75 = 96.355 (T.m)
1.4.áp lực ngang đẩy ngang của đất khi có hoạt tải trên bản quá độ.
Chiều cao đất đắp tính từ đáy bệ đến đỉnh đờng H = 4,60 m
Mố có bản quá độ kích thớc 8mx4mx0.3m bằng BTCT. Hoạt tải trên bản
quá độ đợc truyền trên diện tích Sxb và đợc thay thế bằng trọng lợng của một
khối đất tơng đơng có chiều cao là h0 .
Ta có: S = 8.0 (m)- Chiều rộng bản quá độ.
Phần chiều dài bản quá độ tham gia truyền lực:
b = Lb/2 = 4.0/2 = 2.0 (m)
Phần chiều dài bản quá độ tiếp giáp tờng trớc không tham gia truyền lực:
a = Lb – b = 4.0 – 2.0 = 2.0 (m)
Chiều dài lăng thể trợt giả định:
L0 = H.tg(450 - ) = 4.6xtg(450 – 350/2) = 2.66 (m)
(1)
2
Trong ®ã:
ϕ- Gãc ma sát tiêu chuẩn của đất đắp. = 350
H- ChiỊu cao têng tÝnh to¸n ( gåm chiỊu cao têng trớc và chiều dày bệ cọc).
H = 4.6 (m)
Vì a = 2 (m) < L0 = 2.660 (m) nên hoạt tải truyền xuống có một phần nằm
trong phạm vi lăng thể trợt và gây ra áp lực cho mố.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cầu hầm K34
Trang 3
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
Nh vậy ta xác định đợc sơ đồ tính toán sẽ là sơ đồ 3 (Bảng 4.2- Giáo trình
Mố trụ cầu- ĐHGTVT)
Chiều cao lớp đất tơng đơng đợc tính theo công thức sau:
P = 24 = 0.556 (m)
h0 =
S .b.γ tc
8 x3 x1.8
Tính với =300, n=1.2:
- Góc lăng thể trợt nguy hiểm:
1 + tg 2ϕ
tgω = − tgϕ +
1 + A / tgϕ
(2)
Trong ®ã:
A=
2.a.h0
2 x3 x0.556
=
= 0.032
4.6 x(4.6 + 2 x0.566)
H ( H + 2.h0 )
tgϕ = tg300 = 0.58
Thay sè ta ®ỵc:
0
tgω = − tg 30 +
1 + tg 2 30 0
= 0.545 ⇒ ω = 28.60
0
1 + 0.032 / tg 30
h = a/tgω = 2/0.545 = 3.7 (m)
- HÖ sè ¸p lùc
tgω
0.545
µ’ =
=
= 0.333
tg (ω + ϕ )
tg (28.6 0 + 30 0 )
- áp lực đẩy ngang của đất do tĩnh tải đất đắp:
E0 = 0.5n.. H2.à.B = 265.15 (T)
e0 = H/3 = 1.54 (m)
- Mô men do áp lực đẩy ngang của tĩnh tải đất dắp:
ME0 = E0xe0 = 265.15x1.54 = 848.5 (T.m)
- áp lực đẩy ngang của đất do hoạt tải trên bản quá độ:
EB = n..h0.(H – h).µ’.B = 13.2 (T)
eB = (H – h)/2 = 2.05 (m)
- Mô men do áp lực đẩy ngang của đất do có hoạt tải trên bản quá độ:
MEB = EB.eB = 27.1 (T.m)
Tính với =400, n=0.9:
- Góc lăng thể trợt nguy hiểm:
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cÇu hÇm K34
Trang 4
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
1 + tg 2
tg = − tgϕ +
1 + A / tgϕ
Trong ®ã:
A=
2.a.h0
2 x3 x0.556
=
= 0.032
4.6 x(4.6 + 2 x0.566)
H ( H + 2.h0 )
tg = tg400 = 0.84
Thay số ta đợc:
1 + tg 2 40 0
tgω = − tg 40 +
= 0.44 ⇒ ω = 240
0
1 + 0.032 / tg 40
0
h = a/tgω = 2/0.44 =4.55 (m)
- Hệ số áp lực
tg
0.44
à =
=
= 0.32
tg (ω + ϕ )
tg (24 0 + 30 0 )
- áp lực đẩy ngang của đất do tĩnh tải đất đắp:
E0 = 0.5n.. H2.à.B = 191.1 (T)
e0 = H/3 = 1.54 (m)
- Mô men do áp lực đẩy ngang của tĩnh tải đất dắp:
ME0 = E0xe0 = 191.1x1.54 = 611.5 (T.m)
- áp lực đẩy ngang của đất do hoạt tải trên bản quá độ:
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cÇu hÇm K34
Trang 5
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
-
EB = n..h0.(H h).µ’.B = 6.4 (T)
eB = (H – h)/2 = 1.39 (m)
Mô men do áp lực đẩy ngang của đất do có hoạt tải trên bản quá độ:
MEB = EB.eB = 8.9 (T.m)
1.5.áp lực gối do hoạt tải trên kết cấu nhịp :
XB80 trên kết cấu nhịp :
- Tải trọng tiªu chuÈn :
a = 0; l = 24 (m) ⇒ qtd = 4.78 (T/m); ω = 16.5 (m2)
HK-80
Ptc = 77.17 (T)
- Mômen tiêu chuẩn do XB80 trên kết cấu nhịp gây ra (Dọc cầu) :
M y = (cự ly từ tim gối đến tim bệ) x (áp lực t/c do HK80 trên
tc
KCN) = 0.75x77,17 = 57.877 (Tm)
áp lực do XB80 trên kết cấu nhịp
Bảng 3
Hệ số vợt tải
P
(T)
My
(Tm)
Tiêu chuẩn ( n = 1 )
77.170
57.877
TÝnh to¸n ( n = 1,1 )
84.887
63.665
Do H30 và ngời trên kết cấunhịp (2 làn)
:
Ta có a = 0; l = 24 (m) ⇒qH30 td = 2.44 (T/m); ω = 16.5 (m2)
qn = 0.3 (T/m)
- T¶i träng tiªu chuÈn :
PH30tc = 0.9x2x2.44x12 = 72.47 (T)
Pngtc = 2x0.3x1.0x12 = 14.85 (T)
- Mômen tiêu chuẩn do (2 làn H30 + 2 làn ngời) trên kết cấu nhịp gây ra
(Däc cÇu) :
M y = (cù ly tõ tim gèi đến tim bệ) x (áp lực t/c do 2 làn H30 + 2làn ngời
tc
trên KCN) = 0,75x( 72.47 + 14.85 ) = 65.49 (Tm)
- Hệ số vợt tải của xe «t« H30 vµ ngêi lµ : 1,4 ; HƯ sè làn ôtô : 0,9
Tổ hợp phụ : hệ số vợt tải = 0,8n = 0,8.1,4 = 1,12
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cầu hầm K34
Trang 6
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
áp lực do 2 làn H30 và ngời đi 2 bên trên kết cấu nhịp
Bảng 4
Hệ số vợt tải
PH30(T)
Pnguoi(T)
P
Dọc cầu
My(Tm)
Tiêu chuẩn ( n = 1 )
T`ính toán (n = 1,4)
72.47
101.46
14.85
20.79
87.32
122.25
65.49
91.69
Tổ hợp phụ(n=1,12)
81.17
16.63
97.80
73.35
1.6.Lực hÃm xe :
Do l = 24 (m) ∈ (20 – 50) m theo quy tr×nh 1979 th× lùc h · m xe ®ỵc tÝnh:
T = 0.6P = 0.6x30 = 18 (T)
Lùc h à m xe đặt tại cao độ mặt đ ờng xe chạy, Mô men do lực h à m gây ra
tại mặt cắt đáy bệ:
M y = 18x4.6 = 172.8 (T.m)
tc
Trong tỉ hỵp phơ: n = 1.12
T = 1.12x18 = 20.16 (T)
M y = 20.16x4.6 = 193.54 (Tm)
tt
1.7.Ph¶n lùc gèi truyền xuống vai kê do hoạt tải trên bản quá độ.
- Sơ đồ đặt tải trên bản quá độ ( Hình vẽ)
- Tải trọng hai trục sau của xe H30 lµ 24 (T)
Ta cã: RA = RB = 12 (T)
- Mô men do hoạt tải trên bản quá độ đối víi träng t©m bƯ cäc:
Mtc = 12x(-0.45) = -5.4 (T.m)
Tỉ hỵp chÝnh: n = 1.4
Rc = 1.4x12 = 16.8 (T)
Mc = 16.8x(-0.45) = -7.56 (T.m)
Tỉ hỵp phơ: n = 1.12
Rp = 1.12x12 = 13.44 (T)
Mp = 13.44x(-0.45) = -6.05 (T.m)
1.8.Ph¶n lực gối truyền xuống vai kê do tĩnh tải bản quá độ.
Gồm có: Trọng lợng bản thân bản và lớp phủ trên bản dày trung bình
0.25m, dài 4m, rộng 8 m. g = 2 (T/m3):
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cÇu hÇm K34
Trang 7
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
R = (1.1x0.3x4x8x2.5 + 1.5x0.25x4x8x2)/2 = 37.8 (T)
Mô men do tĩnh tải bản quá ®é ®èi víi träng t©m bƯ cäc:
M = Rx(-0.45) = -17.01 (T.m)
* Tổ hợp tải trọng đến mặt cắt d ới đáy bệ
Bảng 5
Tổ hợp
Tải trọng
Lực thẳng đứng (T)
Lực ngang
(T)
Mô men
(Tm)
Tổ hợp chính
- Tĩnh tải mố
-1306.158
- Tĩnh tải bản quá độ
37.800
-17.010
- Tĩnh tải nhịp
192.710
96.355
- H30 trên nhịp
101.455
76.091
- Ngời trên nhịp
I
1285.614
27.216
15.593
16.800
-7.560
- Hoạt tải trên bản quá độ
- áp lực đất do hoạt tải = 30
- áp lực đất tĩnh = 30
o
Cộng
II
13.200
Tổ hợp chính
- Tĩnh tải mố
- Tĩnh tải bản quá độ
- Tĩnh tải nhịp
- XB80 trên nhịp
- áp lực đất tĩnh = 30o
Cộng
Tổ hợp phụ
- Tĩnh tải mố
- Tĩnh tải bản quá độ
- Tĩnh tải nhịp
- H30 trên nhịp ; n = 1.12
- Ngời trên nhịp ; n = 1.12
- Hoạt tải trên bản quá độ;n=1.12
1655.169
27.060
265.150
o
848.480
278.350
-267.149
265.150
265.150
-1306.158
-17.010
96.355
63.660
848.480
-314.673
1285.614
37.800
192.710
83.04
1601.011
1285.614
37.800
192.710
81.164
16.632
13.440
-1306.158
-17.010
96.355
III
60.873
12.474
-6.050
o
- áp lực đất do hoạt tải = 30
13.200
27.060
- áp lực đất tĩnh = 30o
265.150
848.480
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cÇu hÇm K34
Trang 8
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
- Lực khởi động của H30
Cộng
Tổ hợp phụ
- Tĩnh tải mố
- Tĩnh tải bản quá độ
- Tĩnh tải nhịp
- H30 trên nhịp ;
n = 1.12
- Ngời trên nhịp ;
n = 1.12
IV
1627.360
1285.614
37.800
192.710
81.164
16.632
- áp lực đất tÜnh ϕ = 40o
- Lùc h·m cđa H30
Céng
10.080
288.430
191.100
-10.080
181.020
1613.920
193.536
-90.439
-1306.158
-17.010
96.355
60.873
12.474
611.520
-193.536
-735.481
2.t¶i träng tÝnh đến tiết diện chân t ờng tr ớc (mặt cắt
II-II)
2.1.Tải trọng bản thân tờng thân :
Hệ số vợt tải của bê tông n = 1.10
Tải trọng bản thân tờng thân
Bảng 6
TT
Hạng mục
1
2
3
Diện tích Chiều dài
(m2)
(m)
B
D
E
Tĩnh tải
tờng thân
TC
TT
V
(T)
V
(T)
Tay đòn
(m)
Mytc
(Tm)
Mytt
(Tm)
8.060
0.320
1.420
10.000
10.000
10.000
241.800
9.600
42.600
265.980
10.560
46.860
0.000
-1.052
-1.075
0.000
-10.099
-45.795
0.000
-11.109
-50.375
-
-
294.000
323.400
-
-55.894
-61.484
2.2.Tải trọng do đất đắp trong lòng mố :
Hệ số vợt tải của ®Êt ®¾p : n = 1,2
ChiỊu cao ®Êt ®¾p tÝnh từ chân tờng thân đến đỉnh đờng H = 3,0 m
áp lực ngang tĩnh do đất đắp sau mố
Bảng 7
Hạng mục
áp lực tính toán
0.333
e0
(T/m)
17.311
Btđ
(m)
9.9
Eđ
(T)
188.686
My
(Tm)
784.05
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cÇu hÇm K34
Trang 9
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
áp lực tiêu chuẩn
0.271
14.088
9.9
153.556
487.25
áp lực min
0.217
11.281
9.9
122.958
627.800
2.3.Phản lực gối do tải trọng bản thân kết cấu nhịp gây ra :
- áp lực tiêu chuẩn tổng cộng
Ptctt = Ptctt1+ Ptctt2 =148.96 (T)
- Mômen tiêu chuẩn:
M y = 0,75 x 148.96 = 111.72 (Tm)
tc
- ¸p lùc tÝnh toán do kết cấu nhịp gây ra :
Ptt = 87.5x1.1+61.41x1.5+6.6x1.1 = 192.71 (T)
- Mô men tính toán:
Mtt = 192.71x0.75 = 96.355 (T.m)
2.4.áp lực ngang đẩy ngang của đất khi có hoạt tải trên bản quá độ.
Chiều cao đất đắp tính từ đáy bệ đến đỉnh đờng H = 3,0 m
Mố có bản quá độ kích thớc 8mx4mx0.3m bằng BTCT. Hoạt tải trên bản
quá độ đợc truyền trên diện tích Sxb và đợc thay thế bằng trọng lợng của một
khối đất tơng đơng có chiều cao là h0 .
Ta có: S = 8.0 (m)- Chiều rộng bản quá độ.
Phần chiều dài bản quá độ tham gia truyền lực:
b = Lb/2 = 4.0/2 = 2 (m)
Phần chiều dài bản quá độ tiếp giáp tờng trớc không tham gia truyền lực:
a = Lb – b = 4.0 – 2.0 = 2.0 (m)
ChiỊu dµi lăng thể trợt giả định:
L0 = H.tg(450 - ) = 4.6xtg(450 – 350/2) = 2.66 (m)
2
V× a = 2 (m) < L0 = 2.66 (m) nên hoạt tải truyền xuống có một phần nằm
trong phạm vi lăng thể trợt và gây ra áp lực cho mố.
Nh vậy ta xác định đợc sơ đồ tính toán sẽ là sơ đồ 3 (Bảng 4.2- Giáo trình
Mố trụ cầu- ĐHGTVT)
Chiều cao lớp đất tơng đơng đợc tính theo công thức sau:
P = 24 = 0.556 (m)
h0 =
8 x 2 x1.8
S .b.γ tc
Tính với =300, n=1.2:
- Góc lăng thể trợt nguy hiểm:
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cầu hầm K34
Trang 10
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
1 + tg 2
tg = − tgϕ +
1 + A / tgϕ
Trong ®ã:
A=
2.a.h0
2 x 2 x0.556
=
= 0.05
3.0 x(3.0 + 2 x 0.566)
H ( H + 2.h0 )
tg = tg300 = 0.58
Thay số ta đợc:
0
tg = − tg 30 +
1 + tg 2 30 0
= 0.624 ⇒ ω = 320
0
1 + 0.05 / tg 30
h = a/tg = 2/0.624 =3.22 (m)
- Hệ số áp lực
tg
0.624
à =
=
= 0.33
tg (ω + ϕ )
tg (32 0 + 30 0 )
- áp lực đẩy ngang của đất do tĩnh tải đất đắp:
E0 = 0.5n.. H2.à.B = 164.7 (T)
e0 = H/3 = 1.0 (m)
- Mô men do áp lực đẩy ngang của tĩnh tải đất dắp:
ME0 = E0xe0 = 164.7x1.0= 164.7 (T.m)
- áp lực đẩy ngang của đất do hoạt tải trên bản quá độ:
EB = n..h0.(H h).à.B = 8.88 (T)
eB = (H – h)/2 = 1.4 (m)
- M« men do áp lực đẩy ngang của đất do có hoạt tải trên bản quá độ:
MEB = EB.eB = 12.43 (T.m)
Tính với =400, n=0.9:
- Góc lăng thể trợt nguy hiÓm:
tgω = − tgϕ +
1 + tg 2ϕ
1 + A / tgϕ
Trong ®ã:
A=
2.a.h0
2 x 2 x0.556
=
= 0.05
3.0 x(3 + 2 x0.566)
H ( H + 2.h0 )
tgϕ = tg400 = 0.84
Thay số ta đợc:
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cầu hÇm K34
Trang 11
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
1 + tg 2 40 0
tgω = − tg 40 +
= 0.43 ⇒ ω = 23.20
0
1 + 0.05 / tg 40
0
h = a/tgω = 2/0.43 =4.70 (m)
- Hệ số áp lực
tg
0.43
à =
=
= 0.32
tg ( + ϕ )
tg (23.2 0 + 30 0 )
- ¸p lực đẩy ngang của đất do tĩnh tải đất đắp:
E0 = 0.5n.γ. H2.µ’.B = 81.06 (T)
e0 = H/3 = 1.0 (m)
- Mô men do áp lực đẩy ngang của tĩnh tải đất dắp:
ME0 = E0xe0 = 81.06x1.0 = 81.06 (T.m)
- áp lực đẩy ngang của đất do hoạt tải trên bản quá độ:
EB = n..h0.(H h).à.B = 0.97 (T)
eB = (H – h)/2 = 0.3 (m)
- M« men do áp lực đẩy ngang của đất do có hoạt tải trên bản quá độ:
MEB = EB.eB = 0.3 (T.m)
2.5.áp lực gối do hoạt tải trên kết cấu nhịp :
XB80 trên kết cấu nhịp :
áp lực do XB80 trên kết cấu nhịp
Bảng 12.8
My (Tm)
Hệ số vợt tải
P (T)
Tiêu chuẩn ( n = 1 )
77.170
57.877
TÝnh to¸n ( n = 1,1 )
84.887
63.665
Do H30 và ngời trên kết cấunhịp (2 làn)
:
áp lực do 2 làn H30 và ngời đi 2 bên trên kết cấu nhịp
Bảng 12.9
Hệ số vợt tải
PH30(T)
Pnguoi(T)
P
Dọc cầu
My(Tm)
Tiêu chuẩn ( n = 1 )
Tính toán (n = 1,4)
72.47
101.46
14.85
20.79
87.32
122.25
65.49
91.69
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cầu hầm K34
Trang 12
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
Tổ hợp phụ(n=1,12)
81.17
16.63
97.80
73.35
2.6.Lực hÃm xe :
Do l = 24 (m) ∈ (20 – 50) m theo quy tr×nh 1979 th× lùc h · m xe đợc tính:
T = 0.6P = 0.6x30 = 18 (T)
Lực h à m xe đặt tại cao độ mặt đ ờng xe chạy, Mô men do lực h à m gây ra
tại mặt cắt đáy bệ:
M y = 18x4.6 = 172.8 (T.m)
tc
Trong tỉ hỵp phơ: n = 1.12
T = 1.12x18 = 20.16 (T)
M y = 20.16x4.6 = 193.54 (Tm)
tt
2.7.Ph¶n lùc gối truyền xuống vai kê do hoạt tải trên bản quá độ.
- Sơ đồ đặt tải trên bản quá độ ( Hình vẽ)
- Tải trọng hai trục sau của xe H30 lµ 24 (T)
Ta cã: RA = RB = 12 (T)
- Mô men do hoạt tải trên bản quá độ ®èi víi träng t©m bƯ cäc:
Mtc = 12x(-0.45) = -5.4 (T.m)
Tỉ hỵp chÝnh: n = 1.4
Rc = 1.4x12 = 16.8 (T)
Mc = 16.8x(-0.45) = -7.56 (T.m)
Tỉ hỵp phơ: n = 1.12
Rp = 1.12x12 = 13.44 (T)
Mp = 13.44x(-0.45) = -6.05 (T.m)
2.8.Phản lực gối truyền xuống vai kê do tĩnh tải bản quá độ.
Gồm có: Trọng lợng bản thân bản và lớp phủ trên bản dày trung bình
0.25m, dài 4m, rộng 8 m. g = 2 (T/m3):
R = (1.1x0.3x4x8x2.5 + 1.5x0.25x4x8x2)/2 = 37.8 (T)
Mô men do tĩnh tải bản quá độ ®èi víi träng t©m bƯ cäc:
M = Rx(-0.45) = -17.01 (T.m)
*tổng hợp nội lực tính toán đến mặt cắt II-II
Bảng 12.10
Tổ hợp
Tải trọng
Lực thẳng đứng
Lực ngang (T)
(T)
Mô men (Tm)
Tổ hợp chính
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cầu hầm K34
Trang 13
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
- Tĩnh tải mố
474.496
- Tĩnh tải bản quá độ
25.200
-13.860
- Tĩnh tải nhịp
163.559
57.750
- H30 trên nhịp
101.455
76.091
- Ngời trên nhịp
I
492.305
20.790
15.593
8.400
-4.620
- Hoạt tải trên bản quá độ
- áp lực đất do hoạt tải = 30o
II
III
IV
8.969
12.613
- áp lực đất tĩnh = 30o
Cộng
Tổ hợp chính
- Tĩnh tải mố
- Tĩnh tải bản quá độ
- Tĩnh tải nhịp
- XB80 trên nhịp
- áp lực đất tĩnh = 30o
Cộng
Tổ hợp phụ
- Tĩnh tải mố
- Tĩnh tải bản quá độ
- Tĩnh tải nhịp
- H30 trên nhịp ; n = 1.12
- Ngời trên nhịp ; n = 1.12
- Hoạt tải trên bản quá
độ;n=1.12
- áp lực đất do hoạt tải = 30o
- ¸p lùc ®Êt tÜnh ϕ = 30o
- Lùc khëi ®éng của H30
Cộng
Tổ hợp phụ
- Tĩnh tải mố
- Tĩnh tải bản quá độ
- Tĩnh tải nhịp
- H30 trên nhịp ; n = 1.12
165.767
174.736
419.944
1038.007
165.767
165.767
474.496
-13.860
57.750
63.665
419.944
1001.995
811.709
492.305
25.200
163.559
84.887
765.951
492.305
25.200
163.559
81.164
16.632
474.496
-13.860
57.750
60.873
12.474
6.720
-3.696
12.613
419.944
106.848
1127.442
785.580
492.305
25.200
163.559
81.164
8.969
165.767
10.080
184.816
474.496
-13.860
57.750
60.873
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cầu hầm K34
Trang 14
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
- Ngời trên nhịp ; n = 1.12
- áp lực đất tĩnh = 40o
- Lực hÃm của H30
Cộng
16.632
778.860
81.059
-10.080
70.979
12.474
205.350
-106.848
690.235
3.Duyệt mặt cắt chân t ờng thân :
3.1.Duyệt cờng độ.
Ta thấy bt < 0.5 bk nên tính duyệt mặt cắt II-II theo mặt cắt hình chữ nhật.
Sau khi so sánh và lựa chọn sẽ lấy tổ hợp 3 để tính toán.
Ntt = 785.58 (T)
Mtt = 1127.44 (T.m)
Bố trí 5 thanh 22 trên 1m dài tờng thân : Chân tờng thân là kết cấu chịu
nén lệch tâm : VËy tÝnh dut vỊ cêng ®é theo ®iỊu kiƯn :
Mtt < m2 . Ru . b . xn . (ho - 0,5 . xn) + Rac . F'a . (ho - a')=Mcp
(12.3)
Trong đó :
xn- Chiều cao vùng chịu nén. xn = N/(b.Ru)
Ru- Cờng độ chịu nén khi uốn của bê tông M300. Ru = 140 (KG/cm2)
b - Chiều rộng mặt cắt. b = 186 (cm)
ho - Cự ly từ tim diện tích thép đến mép chịu nén lớn nhất. h0 = 165 (cm)
Rac - Cêng ®é thÐp CT3. Rac = 2400 (KG/cm2)
Fa - DiÖn tÝch thÐp. Fa = 227.93 (cm2)
a' - Cự ly từ tim thép đến mép chịu kÐo lín nhÊt. a’ = 5.0 (cm)
m2 - HƯ sè ®iỊu kiƯn lµm viƯc. m2 = 1.0
xn = 785.58/(14001.86) = 0.3 (m) > 2a' = 10 (cm)
Thay số ta đợc:
Mcp = 1x1400x1.86x0.3x(1.65-0.5x0.3)+24000x0.02279x(1.65-0.05)
Mcp = 2046.94 (T.m) > Mtt = 1127.44 (T.m)
VËy đạt yêu cầu về cờng độ
3.2.Tính theo trạng thái giới hạn thứ ba về độ mở rộng vết nứt
Tổ hợp chủ :
Điều kiện kiểm toán về độ mở rộng vÕt nøt:
σa
at = 3 ψ 2 Rr < ∆ = 0,02(cm)
Ea
(12.4)
Trong đó:
- Bề rộng tối đa các vết nứt = 0,02 (cm)
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cầu hÇm K34
Trang 15
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
at - Độ mở réng vÕt nøt cđa cÊu kiƯn
σa - øng st trong cèt thÐp däc chÞu lùc kÐo
ψ2 - hƯ sè phơ thuộc vào mác bê tông. 2 = 0,5 (mác 300)
Rr - Bán kính ảnh hởng của cốt thép xác định nh sau :
Rr = Fr/(β.(n1d1 + n2d2+.....+nndn) víi
Fr - DiƯn tích vùng ảnh hởng giới hạn bởi chu vi ngoài của tiết diện và bán
kính ảnh hởng r = 6d (d : ®êng kÝnh cèt thÐp). Fr = 15840 (cm2)
β- Hệ số tính đến hệ số cốt thành các bó thanh = 0,75
n1 - Sè lỵng thanh cèt thÐp trong tiÕt diƯn cã ®êng kÝnh d1.
VËy: Rr = 133,333
Sau khi so sánh lựa chọn sẽ lấy tổ hợp chủ 1 để tính toán
NTC = 761.070(T)
MTC = 933.23 (T.m)
Đặc trng hình học của mặt cắt:
F = 20,4 (m2)
J = 4,913 (m4)
y = 80 (cm) = 0,80 (m)
σa = 196,66 (T/m2) = 19,666 (KG/cm2)
Thay sè:
at = 3.
19,666
.0,5. 133,333 = 0,00017(cm) < 0,02 (cm)
2,1.10 6
Đạt yêu cầu vết nứt với tổ hợp chủ.
Tổ hợp phụ:
Sau khi so sánh và lựa chọn sẽ lấy tổ hợp phụ 3 để tính toán
Ntc = 622.100 (T)
Mtc = 987,973 (T.m)
σa = 21,34 (KG/cm2)
at = 0,000177 (cm) < 0,02 (cm)
Vậy đạt yêu cầu về độ mở rộng vết nứt với tổ hợp phụ
4.tính toán tải trọng tác dụng lên t ờng cánh mố
(tính đến mặt cắt III-III)
Tờng cánh đợc tính với một tổ hợp tải trọng gồm có áp lực thẳng đứng do
trọng lợng bản thân tờng cánh, áp lực ngang do hoạt tải (H30 hoặc XB80) trên
lăng thể trợt.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cầu hÇm K34
Trang 16
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
4.1.Trọng lợng bản thân tờng cánh : n = 1,1
Tải trọng bản thân tờng cánh
Bảng 11
Chiều dài
(m)
VTC
(T)
VTT
(T)
TT
Hạng mục
Diện tích
(m2)
1
2
3
J
H+G+D+E
F
5.060
10.390
15.180
1.500
1.500
1.500
22.770
46.755
68.310
25.047
51.431
75.141
-
-
137.835
151.619
Tĩnh tải tờng cánh
4.2.áp lực ngang do hoạt tải trên làng thể trợt
Chiều cao đất đắp tính từ chân tờng cánh đến đỉnh đờng H = 3,60 m
Chiều dài chất tải lớn nhất trên phần đất ®¾p :
φ
30 0
L0max = H. tg(450 - tt ) = 3,6.tg(450 ) = 4,388 m
2
2
Vậy có thể xếp đợc 2 cặp bánh xe H30 và 1 cặp bánh xe XB80
Đối với H-30 :
Diện phân bố tải của 2 bánh kỊ liỊn 1 xe H30 lµ :
S = 1,6 + 0,2 + 2x0,14 = 2,08 m
b = 2x0,14 + 0,6 = 0,88 m
b : là kích thớc diện phân bố tải theo phơng ngang cầu
S : kích thớc diện phân bố tải theo phơng dọc cầu
Góc của lăng thể trợt : γ
tgγ =
a + 2.b + d 4,14
=
= 0,545 → = 28,580
H
3,60
Gọi ho là chiều cao tính đổi tải trọng bánh xe thành lớp đất tơng đơng
n1 . P
h0 =
n 2 .γ d .b.S
P = 12 (T) träng lỵng 1 trục bánh xe H30
áp lực ngang do đất đắp sau mố và H30 trên lăng thể trợt
Bảng 12
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cầu hầm K34
Trang 17
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
Hạng mục
ho
(m)
(độ)
Eđh
Eh
E
(T)
h
(T)
(T)
Mxđh
Mxh(H30) Mx
(Tm) (Tm) (Tm)
Mz
(Tm)
¸p lùc tÝnh to¸n 4.25 28.58 0.333 57.121 27.174 84.295 144.71 103.26 247.97 139.09
áp lực tiêu
chuẩn
3.64 28.58 0.271 46.469 18.933 65.402 117.72 71.947 189.66 107.91
¸p lùc min
3.28 28.58 0.214 36.705 13.476 50.181 92.985 51.209 144.19
82.79
§èi víi XB80 :0
S = 1,2.3+ 0,2 + 2x0,14 = 4,08 m
b = 2x0,14 + 0,8 = 1,08 m
V× : a + 2.b + d = 6,37 m > Lomax = 4,388 m nªn:
tgγ =
L omax
4,388
=
= 0,577 → γ = 30,00
H
3,60
h0 =
n1 .2. P
n 2 . d .b.S
áp lực ngang do đất đắp sau mố và XB80 trên lăng thể trợt
Bảng 13
Hạng mục
ho
(m)
áp lực
tính toán
áp lực
tiêu chuẩn
(độ)
h
Eđh
Eh
E
Mxđh
Mxh(HK80)
(T)
(T)
(T)
(Tm)
(Tm)
4.62 30.00 0.334 57.217 34.265 91.483 144.951
Mx
(Tm)
Mz
(Tm)
130.21 275.16 150.95
5.04 30.00 0.269 46.225 30.199 76.425 117.104 114.76 231.86 126.10
*Tổ hợp nội lực đến mặt cắt chân t ờng cánh
Bảng14
Tổ Thành phần lực
Tải trọng tiêu chuẩn
Tải trọng tính toán
hợp
Hx (T) Hy
N
Mx (Tm) Mz
Hx
Hy
N
Mx Mz (Tm)
(T) (T)
(Tm)
(T) (T) (T)
(Tm)
137.83
151.62
Tĩnh tải t. cánh
Tĩnh tải tờng thân
0
0.000
0
0
1 Tĩnh tải đất đắp
0
0.000
0
0
1
231.86 126.10 91.48
275.16 150.95
AL đất (XB80) 76.42
2làn H30+ngời đi
276.685 194.587 27.6685
237.821 172.966 23.7821
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cầu hÇm K34
Trang 18
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
2bên
Cộng
76.42
137.83 231.86 126.10 91.48
151.62 275.16 150.95
5.duyệt mặt cắt chân t ờng cánh
5.1.Duyệt cờng độ.
Nội lùc tÝnh to¸n:
Ntt = 151.62 (T)
Mtt = 275.16 (T.m)
Bè trÝ 5 thanh 16 trên 1m dài tờng cánh duyệt tiết diện chân tờng cánh
theo kết cấu chịu nén lệch tâm : VËy ®iỊu kiƯn tÝnh dut vỊ cêng ®é :
Mtt < m2 . Ru . b . xn . (ho - 0,5 . xn) + Rac . F'a . (ho - a')=Mcp
Trong đó :
xn- Chiều cao vùng chịu nén. xn = N/(b.Ru)
Ru- Cờng độ chịu nén khi uốn của bê tông M300. Ru = 140 (KG/cm2)
b - Chiều rộng mặt c¾t. b = 90 (cm)
ho - Cù ly tõ tim diện tích thép đến mép chịu nén lớn nhất. h0 = 85 (cm)
Rac - Cêng ®é thÐp CT3. Rac = 2400 (KG/cm2)
Fa - DiÖn tÝch thÐp. Fa = 33.16 (cm2)
a' - Cự ly từ tim thép đến mép chịu kéo lín nhÊt. a’ = 5.0 (cm)
m2 - HƯ sè ®iỊu kiƯn lµm viƯc. m2 = 1.0
xn = 151.62/(1400x0.9) = 0.12 (m) > 2a' = 10 (cm)
Thay số ta đợc:
Mcp = 1x1400x0.9x0.12x(0.9-0.5x0.12)+24000x0.00332x(0.85-0.05)
Mcp = 390.752 (T.m) > Mtt = 275.16 (T.m)
Vậy đạt yêu cầu về cờng độ
5.2.Tính theo trạng thái giới hạn thứ ba về độ mở rộng vết nứt
Điều kiện kiểm toán về độ mở rộng vết nứt:
a
at = 3 2 Rr < ∆ = 0,02(cm)
Ea
Trong ®ã:
∆ - BỊ réng tối đa các vết nứt = 0,02 (cm)
at - Độ më réng vÕt nøt cđa cÊu kiƯn
σa - øng st trong cèt thÐp däc chÞu lùc kÐo
ψ2 - hƯ sè phụ thuộc vào mác bê tông. 2 = 0,5 (mác 300)
Rr - Bán kính ảnh hởng của cốt thép xác định nh sau :
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cÇu hÇm K34
Trang 19
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
Rr = Fr/(.(n1d1 + n2d2+.....+nndn) với
Fr - Diện tích vùng ảnh hởng giới hạn bởi chu vi ngoài của tiết diện và bán
kính ảnh hëng r = 6d (d : ®êng kÝnh cèt thÐp). Fr = 5919 (cm2)
β- HƯ sè tÝnh ®Õn hƯ sè cốt thành các bó thanh = 0,75
n1 - Số lợng thanh cèt thÐp trong tiÕt diƯn cã ®êng kÝnh d1.
VËy: Rr = 149.5
Ta có: NTC = 137.83(T)
MTC = 231.86 (T.m)
Đặc trng hình học của mặt cắt:
F = 2.97 (m2)
J = 0.2 (m4)
y = 45 (cm) = 0,45 (m)
σa = 1205 (T/m2) = 120.5 (KG/cm2)
Thay sè:
120.5
a t = 3.
.0,5. 149.5 = 0,000187(cm) < 0,02 (cm)
2,1.10 6
Đạt yêu cầu vết nứt
6.tính toán t ờng Đỉnh mố
Tờng đỉnh mố đợc tính với một tổ hợp tải trọng: trọng lợng bản thân, H30
trên lăng thể trợt, áp lực ngang do đất đắp.
6.1.Trọng lợng bản thân tờng đỉnh : Hệ số vợt tải n = 1,1
Tải trọng bản thân tờng đỉnh
Bảng 12.15
TT
Hạng mục
Diện tích
(m2)
Chiều dài
(m)
V
(T)
VTT
(T)
1
E
1.420
12.000
42.600
46.860
10.390
15.180
-
1.800
1.800
-
46.755
68.310
42.600
51.431
75.141
46.860
2
3
H+G+D+E
F
Tĩnh tải tờng đỉnh
TC
6.2.Tải trọng do đất đắp trong lòng mố :
6.2.1.áp lực ngang tĩnh do đất đắp sau mố
Bảng 12.16
Hạng mục
e0
Btđ
Eđ
My
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cầu hầm K34
Trang 20
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
áp lực tính toán
áp lực tiêu chuẩn
0.333
0.271
(T/m)
3.264
2.656
áp lực min
0.217
2.127
(m)
10.900
10.900
(T)
35.575
28.951
(Tm)
39.132
31.846
10.900
23.182
25.501
6.2.2.áp lực ngang do hoạt tải (H30) trên lăng thể trợt.
Chiều cao đất đắp tính từ đáy bệ đến đỉnh đờng H = 3,30 m
Chiều dài chất tải lớn nhất trên phần đất đắp :
tt
30 0
0
0
L0max = H. tg(45 ) = 3,30.tg(45 ) = 1,91 m
2
2
Diện phân bố tải :
S = 2x1,9 + 1,1 + 2x0,14 + 0,6 = 5,78m
b = 0,2 + 2x0,14 = 0,48m
Có thể xếp đợc 1 trục sau của xe H-30 ,vì 2b+d=2,08 m > Lomax
h0 : là chiều cao tính đổi của tải trọng H-30 thành lớp đất tơng ®¬ng:
h0 =
n1 x 2P
n 2 .γ d .b.S
P = 12 (T)- trọng lợng 1 trục bánh xe H30
Góc của lăng thĨ trỵt : γ
tgγ = - tgϕ + (1 + tg 2ϕ ).(1 − 2. A / tgϕ )
2.a.ho
= 0 (vì xét trờng hợp bất lợi nhất với a = 0)
H2
= = 30 o
A=
Diện phân bố tải này nằm trong phạm vi chất tải lớn nhất (Hình vẽ)
áp lực ngang do hoạt tải H-30 tác động :
E h = h 0 . d .à h .
b
.B
tg
Mô men dọc cầu do áp lực ngang của hoạt tải H-30 lªn mè :
M y = E h ." ( H
h
b
)
2.tg
áp lực ngang của đất khi có hoạt tải trên lăng thể trợt :
E dh = E d .à h / à
Tổng cộng áp lực ngang khi có hoạt tải trên lăng thể trợt :
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cÇu hÇm K34
Trang 21
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
E = E dh + E h
Mômen do áp lực ngang của đất khi có hoạt tải trên lăng thể trợt :
M dh = M d .à h / à
Mômen dọc cầu do tổng áp lực ngang của hoạt tải H30 và đất đắp lên mố :
M = M dh + M h
áp lực ngang do đất đắp sau mố và H30 trên lăng thể trợt
Bảng 17
Hạng mục
ho
(m)
(độ)
h
Eđh
Eh
E
Mxđh
Mxh(H30)
(T)
(T)
(T)
(Tm)
(Tm)
Mx
(Tm)
áp lực tính toán
áp lực tiêu chuÈn
5.61
4.81
30.00 0.334 35.632 61.081
30.00 0.269 28.787 42.310
96.713
71.097
39.195 176.160 215.356
31.666 122.023 153.689
áp lực min
4.16
30.00 0.210 22.479 28.574
51.052
24.727
82.408 107.135
6.2.3.Tổ hợp nội lực chân tờng đỉnh
Nội lực tính đến mặt cắt chân tờng đỉnh
Bảng 18
Tổ
hợp
Tải trọng tiêu chuẩn
Tải trọng tính toán
Hx
Hy N
Mx
My
Hx
Hy
N
Mx
(T)
(T) (T) (Tm) (Tm)
(T) (T) (T) (Tm)
42.60
46.86
Tĩnh tải t/đỉnh
Tĩnh tải tờng thân
0
0.000
0
1
Tĩnh tải đất đắp
0
0.000
0
1 AL đất hoạt (HK80) 129.59
197.99 150.01
2làn H30+ngời đi
276.7
27.67
237.8
2bên
129.59
42.60
197.99 150.01
46.86
Cộng
Thành phần lực
My
(Tm)
0
0
227.92
23.78
227.9
6.3.Duyệt mặt cắt chân tờng đỉnh
Duyệt cờng độ.
Nội lực tính toán:
Ntt = 46.86 (T)
Mtt = 227.92 (T.m)
Bố trí 5 thanh 12 trên 1m dài tờng đỉnh, duyệt tiết diện chân tờng đỉnh
theo kết cấu chịu nén lệch tâm : Vậy điều kiện tính duyệt về cờng độ :
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cầu hầm K34
Trang 22
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
Mtt < m2 . Ru . b . xn . (ho - 0,5 . xn) + Rac . F'a . (ho - a')=Mcp
Trong ®ã :
xn- ChiỊu cao vïng chÞu nÐn. xn = N/(b.Ru)
Ru- Cêng độ chịu nén khi uốn của bê tông M300. Ru = 140 (KG/cm2)
b - Chiều rộng mặt cắt. b = 0.45 (cm)
ho - Cù ly tõ tim diÖn tÝch thÐp ®Õn mÐp chÞu nÐn lín nhÊt. h0 = 40 (cm)
Rac - Cêng ®é thÐp CT3. Rac = 2400 (KG/cm2)
Fa - DiÖn tÝch thÐp. Fa = 67.82 (cm2)
a' - Cù ly từ tim thép đến mép chịu kéo lớn nhất. a = 5.0 (cm)
m2 - Hệ số điều kiện làm việc. m2 = 1.0
xn = 46.86/(1400x0.45) = 0.075 (m) = 7.5 (cm) < 2a' = 10 (cm)
LÊy xn = 2a’ = 10 (cm)
Thay số ta đợc:
Mcp = Rac . F'a . (ho - a') = 24000x67.82x10-4x (0.4 – 0.05)
Mcp = 569.69 (T.m) > Mtt = 227.92 (T.m)
Vậy đạt yêu cầu về cờng độ
Tính theo trạng thái giới hạn thứ ba về
độ mở rộng vết nứt
Điều kiện kiểm toán về độ më réng vÕt nøt:
at = 3
σa
ψ 2 Rr < ∆ = 0,02(cm)
Ea
Trong đó:
- Bề rộng tối đa các vết nøt = 0,02 (cm)
at - §é më réng vÕt nøt cđa cÊu kiƯn
σa - øng st trong cèt thÐp däc chịu lực kéo
2 - hệ số phụ thuộc vào mác bê tông. 2 = 0,5 (mác 300)
Rr - Bán kính ảnh hởng của cốt thép xác định nh sau :
Rr = Fr/(β.(n1d1 + n2d2+.....+nndn) víi
Fr - DiƯn tÝch vïng ¶nh hởng giới hạn bởi chu vi ngoài của tiết diện và bán
kính ảnh hởng r = 6d (d : đờng kÝnh cèt thÐp). Fr = 2728.25 (cm2)
β- HÖ sè tÝnh đến hệ số cốt thành các bó thanh = 0,75
n1 - Sè lỵng thanh cèt thÐp trong tiÕt diƯn cã ®êng kÝnh d1.
VËy: Rr = 25.3
Ta cã: NTC = 42.60(T)
MTC = 197.99 (T.m)
Đặc trng hình học của mặt cắt:
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cầu hầm K34
Trang 23
Thieỏt keỏ môn học mố trụ cầu
F = 5.4 (m2)
J = 0.09 (m4)
y = 22.5 (cm) = 0,225 (m)
σa = 887.84 (T/m2) = 88.78 (KG/cm2)
Thay sè:
88.78
a t = 3.
.0,5. 25.3 = 0,000319(cm) < 0,02 (cm)
2,1.10 6
Đạt yêu cầu vết nứt
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh Viên : Nguyễn Văn Phơng
Lớp : cầu hầm K34
Trang 24